【摘 要】
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为了提高基于α-Fe2O3 的光电化学器件的水解效率,我们采用密度泛函理论研究了5d 过渡金属掺杂α-Fe2O3的电子结构及光学性质.利用5d 过渡金属元素X(X=Hf,Ta,W,Os,Ir,及Pt)替换六方密排晶胞中一个自选向下的Fe 原子,得到8.3 at.％X 掺杂浓度的模型.掺杂后α-Fe2O3 电子结构表明杂质能级主要源于掺杂过渡金属5d 轨道.Hf、Ta、W 及Pt 引入的杂质能级在禁
【机 构】
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东北大学 材料各向异性与织构教育部重点实验室,辽宁沈阳 110819
【出 处】
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第十四届全国青年材料科学技术研讨会
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为了提高基于α-Fe2O3 的光电化学器件的水解效率,我们采用密度泛函理论研究了5d 过渡金属掺杂α-Fe2O3的电子结构及光学性质.利用5d 过渡金属元素X(X=Hf,Ta,W,Os,Ir,及Pt)替换六方密排晶胞中一个自选向下的Fe 原子,得到8.3 at.％X 掺杂浓度的模型.掺杂后α-Fe2O3 电子结构表明杂质能级主要源于掺杂过渡金属5d 轨道.Hf、Ta、W 及Pt 引入的杂质能级在禁带中的位置及费米能级的升高是提高体系载流子浓度,改善光催化活性的重要因素.此外,Os 和Ir 掺杂体系价带顶升高,禁带宽度明显变小,其中Os 掺杂体系提高了吸收可见光的能力,改善了量子产率.
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